一种基于内嵌势垒层的新型外延结构及半导体功率器件

1.一种基于内嵌势垒层的新型外延结构，其特征在于，所述外延结构自下而上依次包括衬底、成核层、阶梯梯度AlGaN缓冲层、缓冲层、渐变组分背势垒层、AlN层、UID GaN层、AlN插入层和本征AlGaN势垒层；所述渐变组分背势垒层的结构通式为Al x Ga 1-x N或者In x Ga 1-x N；x=0-0.1，靠近AlN层侧和靠近缓冲层上侧的渐变组分背势垒层中的渐变成份Al、In成分为0，远离AlN薄层和缓冲层上侧逐渐增加至0.1。 2.根据权利要求1所述的基于内嵌势垒层的新型外延结构，其特征在于，所述AlN层的厚度为0.7-1nm。 3.根据权利要求1所述的基于内嵌势垒层的新型外延结构，其特征在于，所述阶梯梯度AlGaN缓冲层包括依次向上生长的四层或四层以上的阶梯梯度AlGaN层；其中，所述阶梯梯度AlGaN层中Al组分的含量从底层到顶层依次降低，最下层接近AlN，最上层接近GaN。 4.根据权利要求1所述的基于内嵌势垒层的新型外延结构，其特征在于，所述衬底包括碳化硅、蓝宝石、硅和氮化镓中的一种。 5.根据权利要求1所述的基于内嵌势垒层的新型外延结构，其特征在于，所述成核层包括氮化镓、氮化铝和氮化铝镓中的一种或多种组合。 6.根据权利要求1所述的基于内嵌势垒层的新型外延结构，其特征在于，所述缓冲层掺杂元素包括硅、镁、碳、铁和铟中的一种或多种组合。 7.一种高电子迁移率的半导体功率器件，其特征在于，所述器件通过在权利要求1-6任一项所述的基于内嵌势垒层的新型外延结构上形成钝化层、欧姆接触、栅极和源漏欧姆金属电极以及帽层后得到。